网络安全与执法专业软件类课程群建设与研究

王 慧， 张 民， 常安安， 张巍巍

(1.中国人民公安大学，北京 100038;2.天津电气传动设计研究所，天津 300180)

0 引言

网络技术的产生及应用拓展了人类的社会活动空间，网络空间促生了形形色色的网络行为，导致网络违法犯罪行为数量骤增，但网络空间并不是一绝对虚拟的存在，网络犯罪可管、可控、可防。如何有效管控网络空间、规范网络行为是当前公安网络安全与执法领域研究的热点问题，该领域涉及法律法规、伦理道德、技术侦查等各个方面，其中技术侦查是有效执法的保障，主要涵盖侦查方案的选择确立及各种计算机软硬件侦查工具的设计使用等各个方面，而优秀的软件分析设计能力是网络安全与执法人才所必备的执法技能，需要计算机、通讯、网络等知识的综合应用与有机融合，如何成功高效地提升网络技术执法人员的软件分析设计能力，是公安院校网络安全与执法专业人才培养的重要方向。

网络安全执法专业虽然在技术层面紧密贴近计算机及网络相关专业，但却具有显著的公安特色，学生除了需要具有扎实的计算机、网络技术等基础知识之外，还需要兼修法律、现场勘查、计算机取证等特色课程，为了在有限的教学学时内进一步提升教学效果，课程群建设势在必行。软件类课程群建设将以专业培养目标为基础，加强软件类课程间的衔接关系，整合教学内容，剔除授课内容的重叠部分，循序渐进地进行特色教学，将有利于学生快速适应网络安全技术保卫工作。

1 软件类课程群建设的必要性

网络安全与执法专业起源于计算机科学与技术，其初始课程设置是在计算机专业课程的基础上增加了网络安全保卫法律法规、计算机犯罪侦查与取证、信息系统安全监察、网络情报信息获取与分析技术等公安特色课程。传统的计算机科学与技术专业在高等教育体系内主要从科学研究、工程设计、实践应用三个方向发展，相比之下，网络安全与执法专业更偏向于实践应用，而软件技术方面的实用性要求更强，要求学生可以设计开发公安特定领域的应用系统，有能力管理复杂信息网络系统并提出技术监管方案。但该专业是随着网络技术对整个社会的影响日益增强而诞生的新专业，属于公安技术一级学科之下的重要二级学科，集法律、管理、技术为一体，课程体系包括计算机及网络技术专业课程及公安技术执法相关课程，但根据教育部对本科教育的教学学时的限定，在学时总数不变的情况下，增加技术执法相关课程势必造成专业技术课程教学学时的减少，为在有限的教学学时内达到专业培养目标所要求的软件分析设计能力，必须形成具有网络安全与执法特色的软件类课程群。

就软件类课程建设而言，综合分析国内外高校计算机科学与技术专业相关课程的设置发现:仍然沿袭单门课程建设，片面追求单门课程内容大而全的教学效果，往往忽视课程体系内专业课间的内容相似问题及层次递进衔接关系，导致相似内容多次讲授、前序课程基础不扎实、后续课程特色不突出等现象，直接影响整体教学效果，影响学生的专业学习兴趣［1］。这种现象在网络安全与执法专业的教学过程中同样存在，解决上述问题的关键途径是形成具有专业特色的软件类课程群，建立核心课程群并向应用课程群辐射，以系统分析理念提升学生的综合软件分析设计能力。

2 软件类课程群核心教学体系

教学课程体系是人才培养方向的核心体现，网络安全与执法专业的软件类课程群应以“培养公安网监应用型本科人才，突出领域编程及网络技术执法能力培养”为核心进行，需要课程综合选择与教学统筹设置同时进行。

2.1 软件类课程群核心课程基本构成

为达到专业培养目标中对软件分析设计方面的实际要求，软件类课程群核心教学体系主要有以下三方面:

(1)软件技术基础课程

技术基础课程突出体现本专业软件知识体系的基本思想、基本原理，教学内容相对稳定，是后续课程学习必不可少的铺垫，主要包括计算机基础导论、逻辑电路、离散数学、数据结构、程序设计基础、面向对象程序设计、汇编语言等。其中离散数学与数据结构为算法分析奠定基础［2］，计算机基础导论与汇编语言揭示出计算机的基本结构及底层程序设计思想，程序设计基础以面向过程的程序设计为主，并向面向对象的程序设计思想递进式过渡。通过技术基础课程的学习，可以使学生初步形成数据存储、数据处理、软件实现的思维体系，并可提升学生代码分析与阅读能力，有效拓宽专业适应性。

(2)软件专业核心课程

专业核心课程的设置侧重于专业知识的综合与软件技术的拓展，主要有操作系统、软件工程、数据库原理、计算机网络、编译技术、Java、Win32核心编程、SQL Sever或 Oracle、软件质量控制与测试等［3，4］。其中操作系统、计算机网络与数据库原理属于整个软件类课程体系的中坚核心课程，一般在第四、五学期开设(本科教学共八学期)，要求学生掌握操作系统的运行机理及设计思想［5］、计算机网络的组成原理及通讯访问机制［6］、数据库系统原理与分析设计［7］，在此基础之上的编译技术与其余课程分别从不同应用层面讲述软件设计使用与语言转化实现。专业核心课程有利于学生树立大数据综合分析理念，掌握数据建模、算法选择、工具确定、底层设计、应用实现、质量测试等软件综合分析设计的关键过程。

(3)网监实战应用课程

公安网监工作的实质是维护网络安全及计算机犯罪侦查。为使学生快速融入公安网监工作，实战应用课程必须具有鲜明的公安特色。与软件分析相关的课程包括网络信息监控技术、网络入侵检测与防范、恶意代码分析与检测、数据备份与恢复、模式识别与图像处理、情报分析与判研、信息隐藏及数字水印技术、信息系统安全监察、人工智能、大数据分析技术概述等。实战应用课程的前提是学生具有扎实的软件分析设计基础，所以教学时间一般分布在第六、七学期，主要以选修课的形式灵活机动设置。

上述三类课程涉及到软件分析设计与公安实战应用的各个领域，层次递进、彼此衔接、融合渗透，形成了网络安全与执法专业软件课程综合教学体系。

2.2 软件类课程群统筹教学体系设置方案

网络安全与执法工作强调实践应用，而学生优秀的实战应用能力来源于专业技术知识的掌握程度，技术知识的掌握需要课程教学体系的支撑，因此软件类课程群教学体系需从软件专业知识、网监实战应用、教学时间设置三个维度综合考虑，如图1所示［8］。

由图1可知，网络安全与执法工作从实战技术层面分析，主要涉及原始数据的提取分析、中期数据的传输处理、指挥决策与布防策略的形成三个步骤，其中任一步骤都需要坚实软硬件知识的支持。同样，为培养网监所需复合型人才，进一步提高学生网监工作任职能力，相关软件类专业课程贯穿整个本科教育过程，软件专业课程与实战应用课程彼此交错，软件不脱离硬件支撑，硬件为软件设计提供实现可能。受专业课程总学时所限，实战、软件、硬件三者在动态碰撞过程中寻求最佳平衡点。

3 软件类课程群教学模式改革

网络安全与执法领域复合应用型人才的培养层次决定其必须兼备专业基本理论与过硬的实战动手能力，以适应多角度、多层次的网络安全保卫工作，就软件类课程教学而言，在传统教学模式与教学内容之上需增加以下几点整合改革措施:

(1)以专业基础数学为起点，结合软件工程加强代码阅读与程序设计能力。

软件设计植根于数据模型与算法选择设计，严谨的数学思维及程序设计理念尤其重要。离散数学在软件课程体系中起着基础支撑作用，主要分为数理逻辑与关系代数系统、集合与图论两部分，与数据结构、数据库、软件设计、网络等课程紧密联系，将数学理论贯穿于软件教学，结合软件工程，辅之以计算机基础导论，可以引导学生形成“模型+算法+实现+优化=软件”的观点。

(2)强化软硬件相结合的基础理论教学，拓宽专业适应口径。

软件类课程更强调在基础理论教学之上拓展应用多样性，软件技术依赖于硬件技术的发展，操作系统是软硬件课程间联系的纽带，因此，需要以操作系统为核心，加强计算机组成与接口技术、计算机网络、程序设计等软件专业核心课程的建设，提高专业适应性。

(3)专业选修与综合实训统筹安排，贴近领域前沿提升网监实战能力。

面对复杂多变的网络空间，技术管控手段日新月异，同一网络犯罪案件的管控侦破手段往往涉及多门技术，鉴于大学三年级学生分析解决问题的能力相对较强，多数网监实战课程以专业选修课程的形式从本科第六学期开始陆续进行，辅之以案例综合实训，采取专业知识课外自学、专业教师定向辅导、领域前沿知识渗透相配合的方法，可以有效解决教学安排局限性与实战需求多样性的矛盾，增强学生的实战动手能力。

除教学模式改进、教学内容整合之外，教学团队建设同样重要。团队建设应将课程群与科研项目组有机结合，项目组将科研工作中成功应用的新技术、新算法、新思路融入课程教学，保证教学内容的及时更新，教师之间、师生之间即时沟通交流，提高教师与学生团队的科研素养，实现师生双赢，使人才培养、学科建设共上新台阶。

图1 软件类课程体系三维视图

4 结语

随着公安网监实战工作对计算机软件综合应用能力的要求进一步提高，结合网络安全与执法专业培养目标，软件类课程群已经成为当前专业建设的核心课题。本文通过对计算机及网络相关软件技术专业课程的梳理，以培养学生的领域软件开发能力及实战应用能力为目标，建立软件类课程群全新教学体系，并提出整合措施，树立软件类课程群以核心课程为中心、专业基础并重、实战应用突出、领域前沿融合的教学思维理念，可有效缩小学校教育与公安需求之间的距离，对于网络安全与执法专业建设具有重大指导意义。

［1］ 王志英，周兴社，袁春风，等.计算机专业学生系统能力培养和系统课程体系设置研究［J］.计算机教育，2013(9):1-6.

［2］ 王慧，王斌君.网络安全与执法专业离散数学课程教学改革探索［J］.中国人民公安大学学报:自然科学版，2012(2):98-100.

［3］ 教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导委员会.高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养［M］.北京:机械工业出版社，2010.

［4］ ANDERSON J R.Machine Learning:An Artificial Intelligence Approach［M］.Morgan Kaufmann，1986.

［5］ 刘万伟，薛源，罗宇，等.计算机专业课程体系与操作系统课程的衔接［J］.计算机教育，2013(15):1-3.

［6］ LARRY L，BRUCE S，DAVIE.Computer networks:a systems approach［M］.California:Moagan Kaufmann Publishers，2011.

［7］ CORONEL C，MORRIS S，POB P.Database Systems:Design，Implementation and Management［M］.Cengage Learning，2009.

［8］ 刘玉军，王维锋，蔡猛，等.基于应用能力的计算机专业课程体系设计研究［J］.高等教育研究学报，2013，36(2):97-100.